Esame di laboratorio eseguito su un organo (esofago, stomaco, intestino, milza, fegato, mammella, rene, vescica, prostata, polmone) evidenziante una lesione. Una volta rilevata in un organo una zona "sospetta", la biopsia chirurgica consiste nel prelievo di una parte di tale zona mediante intervento chirurgico. Se possibile, è consigliabile asportare l'intera lesione. Successivamente, si esegue la ricerca al microscopio (esame citologico) di cellule anomale, per definirne la natura. La biopsia chirurgica viene generalmente eseguita in quei casi nei quali non è stato possibile giungere ad una diagnosi certa con le comuni metodiche (raggi X, TAC, mammografia, biopsia, ecc.). In particolare, in caso di lesioni al seno, la biopsia chirurgica (vale a dire l'asportazione chirurgica del nodulo con successivo esame al microscopio) è da preferire all'agoaspirato con ago sottile, per la possibilità che quest'ultimo, mancando il bersaglio o prelevando cellule normali all'interno dell'area "sospetta", determini un risultato falsamente negativo